11-19年高考物理真题分专题汇编之专题011.力和运动
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1、 第11节 力和运动dyszplg【2019年4月浙江物理选考】小明以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的小皮球,最后在抛出点接住。假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍。求小皮球(1)上升的最大高度; (2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功(3)上升和下降的时间。【答案】(1);(2)0;(3),【解析】【详解】(1)上升过程:mg+Ff=ma1解得a1=11m/s2上升的高度: (2)重力做功:WG=0空气阻力做功: (3)上升的时间:下降过程:mg-Ff=ma2解得a2=9m/s2 解得【2019年物理全国卷3】如图(a),物块和木板叠放在实验台上
2、,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出A. 木板的质量为1kgB. 2s4s内,力F的大小为0.4NC. 02s内,力F的大小保持不变D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB【解析】【详解】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2
3、-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数,故D错误.【2019年物理江苏卷】如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g求:(1)A被敲击后获得的初速度
4、大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB;(3)B被敲击后获得的初速度大小vB【答案】(1);(2)aB=3g,aB=g;(3)【解析】【详解】(1)由牛顿运动定律知,A加速度的大小aA=g匀变速直线运动2aAL=vA2解得(2)设A、B的质量均为m对齐前,B所受合外力大小F=3mg由牛顿运动定律F=maB,得aB=3g对齐后,A、B所受合外力大小F=2mg由牛顿运动定律F=2maB,得aB=g(3)经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB,A加速度的大小等于aA则v=aAt,v=vBaBt且xBxA=L解得。1.2013年海南卷2一质点受多个力的作
5、用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小,v始终增大Da和v都先减小后增大答案:C解析:质点受到的合外力先从0逐渐增大,然后又逐渐减小为0,合力的方向始终未变,故质点的加速度方向不变,先增大后减小,速度始终增大,本题选C。2.2012年理综浙江卷23(16分)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石腊做成两条质量均为m、形第23题图 AHhBhAB状不同的“A鱼”和“B鱼”,如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A
6、鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍,重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求: (1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1; (2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA; (3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA:fB。mgfmF浮【解析】(1) A从H处自由下落,机械能守恒:,解得: (2)小鱼A入水后做匀减速运动,得减速加速度:,由牛顿第二定律: 解得:(3)同理可得, 得:3. 2012年
7、理综重庆卷rv00乒乓球球拍25(19分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S,比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0 ,如题25图所示。设球在运动过程中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g空气阻力大小与球速大小的比例系数k求在加速跑阶段球拍倾角随球速v变化的关系式整个匀速跑阶段,若该同学速率仍为v0 ,而球拍的倾角比0大了并保持
8、不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求应满足的条件。解答:在匀速运动阶段有,得加速阶段,设球拍对球的支持力为,有得以速度v0匀速运动时,设空气的阻力与重力的合力为F,有 球拍倾角为时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为,有 设匀速跑阶段所用时间为t,有球不从球拍上掉落的条件 得4. 2011年上海卷31(12分)如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos37=0.8,sin37=0.6。取g=10m/s2
9、)mABL求物体与地面间的动摩擦因数;用大小为30N,与水平方向成37的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。解析:(1)物体做匀加速运动,由牛顿第二定律,。(2)设作用的最短时间为,小车先以大小为的加速度匀加速秒,撤去外力后,以大小为,的加速度匀减速秒到达B处,速度恰为0,由牛顿定律,由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有, ,。另解:设力F作用的最短时间为t,相应的位移为s,物体到达B处速度恰为0,由动能定理,由牛顿定律, ,。5. 2014年理综山东卷23、(18分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间),
10、但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。v/(km h-1)s/(m)【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20m/s,末速度,位移s=25m,由运动学公式得 联立式,代
11、入数据得 a=8m/s2 t=2.5s (2)设志愿者反应时间为t, 反应时间的增加量为,由运动学公式得 联立式,代入数据得 (3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得 由平行四边形定则得 联立式,代入数据得 6. 2013年江苏卷拉力d14. (16 分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为. 重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;(2)要使纸板
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